電路板自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及檢測(cè)設(shè)備，特別是涉及微型電路板的自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子行業(yè)的發(fā)展，PCBA的尺寸越來(lái)越小，功能越來(lái)越強(qiáng)大，結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，因此對(duì)于微型PCBA的對(duì)位和檢測(cè)要求也越來(lái)越高。
[0003]對(duì)于微小型電路板，機(jī)械手難于找到抓取位置，放置電路板到測(cè)試夾具時(shí)，行業(yè)內(nèi)一般采用直接對(duì)位，或者用載具定位外形。然而，這些對(duì)位方式只有在電路板外形理想化的情況下才能完成，而實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中前置加工會(huì)給產(chǎn)品外形帶來(lái)尺寸公差，造成對(duì)位不準(zhǔn)、誤測(cè)率高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，提供一種能準(zhǔn)確對(duì)位的微小型電路板自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備。
[0005]一種電路板自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備，包括機(jī)臺(tái)、設(shè)置于機(jī)臺(tái)上的載具單元、多軸機(jī)械手以及CCD檢測(cè)單元，所述載具單元包括有載具，所述載具上形成有開(kāi)口用于放置待檢測(cè)的電路板，所述CCD檢測(cè)單元包括有相機(jī)，所述相機(jī)用于對(duì)載具上的電路板拍照以獲取電路板的位置偏差，所述多軸機(jī)械手包括有Xl軸、Yl軸、Y2軸以及Z軸，所述Z軸用于抓取裝載有電路板的載具，所述Xl軸的兩端分別與Y1、Y2軸可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接，所述Xl軸、Yl軸、Υ2軸分別連接有驅(qū)動(dòng)電機(jī)，Xl軸被驅(qū)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)載具及電路板在X方向移動(dòng)，YU Υ2軸同時(shí)被驅(qū)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)載具及電路板在Y方向移動(dòng)，Yl軸或Υ2軸單獨(dú)被驅(qū)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)Xl軸偏轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)載具及電路板轉(zhuǎn)動(dòng)，糾正電路板的位置偏差。
[0006]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明把機(jī)械手與對(duì)位平臺(tái)有效的融合在一起，結(jié)合載具和CCD檢測(cè)單元，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備小型化，生產(chǎn)效率高，誤判率低。
【附圖說(shuō)明】
[0007]以下將結(jié)合附圖及【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0008]圖1為本發(fā)明電路板自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備的立體圖。
[0009]圖2為本發(fā)明自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備的載具單元的立體圖。
[0010]圖3為載具單元的載具的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖4為電路板定位在載具上的狀態(tài)示意圖。
[0012]圖5為本發(fā)明自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備的CXD檢測(cè)單元的立體圖。
[0013]圖6為CXD檢測(cè)單元的另一角度視圖。
[0014]圖7為本發(fā)明自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備的多軸機(jī)械手的立體圖。
[0015]圖8為多軸機(jī)械手的Xl軸的立體圖。
[0016]圖9為多軸機(jī)械手的Yl軸的立體圖。
[0017]圖10為多軸機(jī)械手的Υ2軸的立體圖。
[0018]圖11為多軸機(jī)械手的Z軸的立體圖。
[0019]圖12為Xl軸、Yl軸、以及Y2軸的組裝圖。
[0020]圖13為圖12的俯視圖。
[0021]圖14為圖13沿A-A線的剖視圖。
[0022]圖15為圖14中圈B的放大圖。
[0023]圖16為圖12的爆炸圖。
[0024]圖17為Y1、Y2軸異步移動(dòng)的狀態(tài)示意圖。
[0025]圖18為圖17的俯視圖。
[0026]圖19為Yl、Υ2軸異步移動(dòng)的另一狀態(tài)示意圖。
[0027]圖20為圖19的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]如圖1所示，本發(fā)明電路板自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備用于微小型電路板的自動(dòng)檢測(cè)，其包括機(jī)臺(tái)10、以及設(shè)置于機(jī)臺(tái)10上的載具單元30、C⑶檢測(cè)單元50、多軸機(jī)械手70、以及電氣控制單元等。
[0029]所述載具單元30用于承載待檢測(cè)的電路板100，裝載后電路板100固定在載具單元30的載具34上不能移動(dòng)；所述多軸機(jī)械手70用于抓取并運(yùn)送所述載具34至測(cè)試夾具，以對(duì)固定在載具34上的電路板100進(jìn)行測(cè)試；所述CCD檢測(cè)單元50用于對(duì)載具34內(nèi)的電路板100進(jìn)行拍照，以獲取電路板100的位置坐標(biāo)；所述電氣控制單元根據(jù)CCD檢測(cè)單元50得到的電路板100的位置坐標(biāo)，啟動(dòng)多軸機(jī)械手70使其動(dòng)作，帶動(dòng)固定在載具單元30內(nèi)的電路板100進(jìn)行調(diào)整位置偏差，使電路板100在到達(dá)測(cè)試夾具時(shí)其定位標(biāo)記點(diǎn)與數(shù)據(jù)庫(kù)中保存的模擬產(chǎn)品標(biāo)記點(diǎn)重合，以獲得準(zhǔn)確的測(cè)試結(jié)果。
[0030]具體地，如圖2所示，所述載具單元30可移動(dòng)地置于所述機(jī)臺(tái)10上，包括有載具平臺(tái)32，所述載具34設(shè)置于平臺(tái)32，可以是一個(gè)或多個(gè)，每一載具34用于承載一電路板100，對(duì)電路板100進(jìn)行初步定位并提供保護(hù)，避免直接抓取電路板100進(jìn)行檢測(cè)對(duì)電路板100造成損壞。較佳地，所述平臺(tái)32上呈陣列狀排列設(shè)置多個(gè)載具34，如本實(shí)施例中所述載具34呈4*2的矩陣。所述每一載具34的邊緣形成有穿孔36，所述平臺(tái)32對(duì)應(yīng)每一載具34形成有定位柱33，所述定位柱33穿設(shè)于載具34的穿孔36內(nèi)，將載具34在XY平面內(nèi)定位。本實(shí)施例中，所述載具單元30的兩側(cè)分別設(shè)有氣缸，其中一氣缸用于控制平臺(tái)32的移動(dòng)，另一氣缸用于控制載具34的開(kāi)啟與閉合。
[0031]如圖3所示，所述載具34結(jié)構(gòu)相同，每一載具34包括一大致呈方形的本體38、以及連接在所述本體38上的導(dǎo)柱40。所述本體38的中央形成有一開(kāi)口 39，用于放置待檢測(cè)的電路板100。所述導(dǎo)柱40在氣缸的驅(qū)動(dòng)下可相對(duì)本體38移動(dòng)伸入至開(kāi)口或移出開(kāi)口39，當(dāng)導(dǎo)柱40伸入開(kāi)口 39內(nèi)時(shí)，載具34閉合，導(dǎo)柱40與電路板100作用使其固定在載具34的開(kāi)口 39內(nèi)；反之，當(dāng)導(dǎo)柱40移出開(kāi)口 39時(shí)，載具34打開(kāi)，可將電路板100裝載在載具34上或由載具34取出。所述導(dǎo)柱40可以是一個(gè)或多個(gè)，較佳地為多個(gè)，設(shè)置于開(kāi)口 39的不同的側(cè)面，如本實(shí)施例中所述導(dǎo)柱40為3個(gè)，其中兩個(gè)設(shè)置于開(kāi)口 39的同一側(cè)，另一導(dǎo)柱40設(shè)置于開(kāi)口 39的相鄰的另一側(cè)，如此通過(guò)在相鄰的兩側(cè)對(duì)電路板100施加不同方向的作用力，使電路板100固定在載具34內(nèi)。
[0032]本實(shí)施例中，每一導(dǎo)柱40的內(nèi)端穿過(guò)所述載具34進(jìn)入其開(kāi)口 39內(nèi)，外端伸出至載具34的相應(yīng)一側(cè)之外用于與所述氣缸作用，從而氣缸帶動(dòng)導(dǎo)柱40相對(duì)載具34的本體38移動(dòng)。所述導(dǎo)柱40的內(nèi)端形成一平坦的承載面42，所述承載面42上設(shè)有一滾輪44，所述滾輪44通過(guò)銷(xiāo)釘?shù)扰c導(dǎo)柱40的內(nèi)端固定連接，組裝后滾輪44與承載面42之間形成一夾槽43，用于夾置電路板100的外邊緣。所述導(dǎo)柱40的中央形成有卡槽，所述卡槽上卡設(shè)一防轉(zhuǎn)塊46，避免導(dǎo)柱40轉(zhuǎn)動(dòng)使得夾槽43傾斜，無(wú)法固定電路板100?？梢岳斫獾兀龇擂D(zhuǎn)塊46也可由導(dǎo)柱40 —體向外凸伸而成。
[0033]本實(shí)施例中，所述導(dǎo)柱40上套設(shè)有彈簧48，所述彈簧48位于防轉(zhuǎn)塊46與導(dǎo)柱40的外端之間。較佳地，所述載具34的本體38上設(shè)有凹槽35，所述凹槽35呈“凸”字狀，中央形成一階梯37，凹槽35朝向?qū)е?0外端的一端相對(duì)另一端較小。所述導(dǎo)柱40穿過(guò)凹槽35，所述防轉(zhuǎn)塊46位于凹槽35的大端內(nèi)，其寬度與凹槽35的大端的寬度相當(dāng)或略小。所述彈簧48同樣位于凹槽35內(nèi)，其兩端分別與防轉(zhuǎn)塊46以及凹槽35的小端的邊緣相抵頂。所述導(dǎo)柱40伸縮移動(dòng)時(shí)帶動(dòng)防轉(zhuǎn)塊46相對(duì)本體38移動(dòng)，使彈簧48壓縮或釋放。所述凹槽35內(nèi)的階梯37對(duì)防轉(zhuǎn)塊46的移動(dòng)具有限位作用，避免導(dǎo)柱40過(guò)度移動(dòng)而脫落或損壞。
[0034]在裝載待檢測(cè)的電路板100之前，首先平臺(tái)32在氣缸的驅(qū)動(dòng)下伸出機(jī)臺(tái)10之外，載具34上的導(dǎo)柱40在氣缸的驅(qū)動(dòng)下向外移動(dòng)，導(dǎo)柱40上的彈簧48被壓縮，導(dǎo)柱40的內(nèi)端移動(dòng)至開(kāi)口 39的邊緣，載具34被打開(kāi)，此時(shí)即可將待檢測(cè)的電路板100放入載具34的開(kāi)口 39內(nèi)，如圖3所示。在放置電路板100之后，可以通過(guò)氣缸驅(qū)動(dòng)導(dǎo)柱40向內(nèi)移動(dòng)復(fù)位，也可通過(guò)被壓縮彈簧48的彈性回復(fù)力驅(qū)動(dòng)防轉(zhuǎn)塊46進(jìn)而帶動(dòng)導(dǎo)柱40向內(nèi)移動(dòng)復(fù)位，使載具34閉合。在載具34閉合的過(guò)程中，導(dǎo)柱40的移動(dòng)使其夾槽43將電路板100的邊緣夾緊，如此將電路板100固定在載具34內(nèi)，如圖4所示。較佳地，所述電氣控制單元還包括設(shè)置于所述平臺(tái)32上的傳感器，檢測(cè)載具34上是否有裝載有電路板100，并據(jù)此控制氣缸的動(dòng)作，使載具34自動(dòng)閉合將電路板100固定。
[0035]在待檢測(cè)的電路板100裝載在平臺(tái)32上之后，平臺(tái)32在氣缸的驅(qū)動(dòng)下收回至機(jī)臺(tái)10內(nèi)，多軸機(jī)械手70抓取載具34，并運(yùn)送給CXD檢測(cè)單元50拍照，以獲取電路板100的位置坐標(biāo)。本實(shí)施例中，如圖7-11所示，所述多軸機(jī)械手70包括Xl軸、Yl軸、Y2軸、以及Z軸。所述Yl、Y2軸間隔設(shè)置，Xl軸橫向連接于Yl、Y2軸之間，并與Yl、Y2軸形成可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接。所述Z軸滑動(dòng)地連接于Xl軸上，可相對(duì)Xl軸在Z方向上移動(dòng)。所述Z軸可以是一個(gè)或多個(gè)，每一 Z軸用于抓取一個(gè)載具34。本實(shí)施例中，載具34為4*2的矩陣，所述Z軸相應(yīng)地為4個(gè)，即Z1~Z4軸，沿Xl軸的延伸方向均勻排列，可同時(shí)抓取一整排載具34。在其它實(shí)施例中，載具34可以有其它排布，Z軸的數(shù)量也可以相應(yīng)做變化，并不以本實(shí)施例為限。
[0036]如圖5及圖6所示，所述C⑶檢測(cè)單元50安裝在X2軸上。所述X2軸固定，與Xl軸大致呈平行間隔設(shè)置，所述CCD檢測(cè)單元50包括有相機(jī)52以及驅(qū)動(dòng)相機(jī)52沿X2軸的延伸方向(即X方向)來(lái)回移動(dòng)的電機(jī)54。在待檢測(cè)的電路板100的裝載過(guò)程中，多軸機(jī)械手70在X2軸上方等待；當(dāng)電路板100裝載完成平臺(tái)32收回到機(jī)臺(tái)10內(nèi)之后，多軸機(jī)械手70運(yùn)動(dòng)到載具34上方，Z1-Z4軸下降分別抓取一載具34，之后Z1~Z4軸上升將載具34運(yùn)送到CXD檢測(cè)單元50的相機(jī)52位置處，相機(jī)52在電機(jī)54的驅(qū)動(dòng)下沿X2軸移動(dòng)對(duì)Z1~Z4軸抓取的載具34上的電路板100 —一進(jìn)行拍照，獲取每一電路板100的位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)。
[0037]所述CCD檢測(cè)單元50將檢測(cè)的電路板100的坐標(biāo)數(shù)據(jù)反饋給電氣控制單元的上位機(jī)，如PC進(jìn)行分析。所述PC內(nèi)保存了產(chǎn)品位置坐標(biāo)值數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)查表法將拍照后得出的電路板100的坐標(biāo)數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，得出電路板100的位置偏差量并輸出給多軸機(jī)械手70，使多軸機(jī)械手70的Xl